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微生物学通报

  • 2022年第49卷第5期文章目次
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    • >海洋微生物学
    • 西太平洋多金属结核区12个站位沉积物中可培养潜在腐殖质转化菌的多样性

      2022, 49(5):1541-1552. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210450

      摘要 (371) HTML (600) PDF 874.51 K (751) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】海洋环境作为地球上最大的有机碳库贮藏着大量腐殖质,其中可能蕴藏着丰富的腐殖质转化菌。【目的】从深海沉积物环境中分离具有潜在腐殖质转化能力的细菌,为难降解天然有机多聚物的生物转化提供菌种资源。【方法】利用以腐殖质为唯一碳源的培养基,对西太平洋多金属结核区12个站位沉积物样品中的腐殖质转化菌进行富集培养和纯化,通过16S rRNA基因测序分析比对初步确定分离菌株的分类地位,并利用含苯胺蓝的培养基筛选潜在的腐殖质转化菌。【结果】从12个沉积物样品中共分离获得菌株276株,隶属于放线菌纲(Actinobacteria)、纤维粘网菌纲(Cytophagia)、黄杆菌纲(Flavobacteria)、α变形菌纲(Alphaproteobacteria)和γ变形菌纲(Gammaproteobacteria)中的14个目37个属56个种(含1个潜在新属和2个新种),其中49个种呈现木质素修饰酶阳性。【结论】利用以腐殖质为唯一碳源和能源的培养基可以分离获得具有较高多样性的潜在腐殖质转化菌。

    • >环境微生物学
    • 深渊沉积物中盐单胞菌(Halomonas sp.)NyZ771菌株的分离培养及其降解芳香酸的研究

      2022, 49(5):1553-1562. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220150

      摘要 (440) HTML (1523) PDF 667.40 K (820) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】海洋是地球上最大的碳库,也是地球生物最大的栖息地。在这个庞大的生态系统中拥有多种多样的微生物,它们在全球碳循环中扮演了重要的角色。海斗深渊(海平面6 000 m以下的海域)由于高静水压和表层沉积汇集了大量有机质,形成了包含丰富生物资源的特殊生境。【目的】从马里亚纳海沟海斗深渊沉积物样品中分离培养能够以芳香酸为唯一碳源和能源生长的微生物,并研究其降解特性。【方法】通过模拟原位高压环境富集培养和常压条件下芳香酸选择性分离培养获得深渊来源的纯培养细菌,并根据形态学观察和16S rRNA基因序列系统发育分析进行种属鉴定,利用不同芳香酸进行培养和生物转化,通过HPLC和LC/MS鉴定芳香酸代谢中间产物。【结果】从马里亚纳海沟6 300 m沉积物样本中分离获得了一株盐单胞菌(Halomonas sp.)NyZ771。该菌株能够利用苯甲酸和4-羟基苯甲酸作为唯一碳源生长。其代谢4-羟基苯甲酸的中间产物鉴定为原儿茶酸。【结论】从深渊沉积物样本分离得到一株能降解苯甲酸和4-羟基苯甲酸的盐单胞菌NyZ771,丰富了深渊来源的微生物资源,为今后研究深渊中微生物的芳香酸降解及海洋微生物驱动的碳循环提供了一定的理论基础。

    • 极端嗜盐多形性古菌病毒HRPV13的分离鉴定及生物学特性

      2022, 49(5):1563-1580. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.220199

      摘要 (439) HTML (660) PDF 1.16 M (961) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】与感染细菌和真核生物的病毒相比,目前发现的古菌病毒数量很少,但是却展现出形态多样性。因此,分离和鉴定新的古菌病毒具有重要意义。【目的】为了进一步了解古菌病毒的多样性,我们从青海省翡翠湖水样中分离到一株新的嗜盐古菌病毒株,研究其生物学特性并进行分类。【方法】首先通过挑取单菌落法分离嗜盐古菌,通过噬菌斑法获得嗜盐古菌病毒,PEG 6000两步沉淀法和CsCl密度梯度离心对病毒颗粒进行浓缩和纯化,用醋酸双氧铀对病毒负染染色,在透射电镜下观察病毒形态,提取病毒基因组后进行测序并进行生物信息学分析,以三氯乙酸法制备病毒蛋白样品并进行SDS-PAGE分析,分别用考马斯亮蓝和苏丹黑B染色并观察其蛋白和脂质条带。【结果】在以Halorubrum属极端嗜盐古菌K2菌株为敏感菌的双层平板上分离到了一株嗜盐古菌病毒,其噬菌斑为浊斑,透射电镜下呈多形性包膜病毒状,直径60 nm左右;含有9 333 bp大小的双链环状DNA基因组,与已报道的β多形包膜病毒属(Betapleolipovirus)的HRPV11、HRPV12和HRPV10具有约75%的一致性,是该属的一个病毒新种。根据形态及基因组特征,将其归属于β多形包膜病毒属,命名为Halorubrum pleomorphic virus 13(HRPV13)。该病毒在50℃以下及pH 5.0−9.0具有较好活性,高盐浓度下具有侵染能力,而且病毒侵染宿主后不会造成宿主的大量裂解。【结论】通过电镜观察和生物学特性研究以及基因组测序分析,证实HRPV13为β多形包膜病毒属的新种,其分离和鉴定丰富了多形性病毒种类,这为研究不同区域多形性病毒的进化奠定了基础。

    • >基础微生物学
    • 基于单细菌共焦拉曼光谱的细菌快速检测

      2022, 49(5):1581-1593. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210631

      摘要 (356) HTML (1764) PDF 1.00 M (822) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】目前利用共焦拉曼光谱技术进行成像和成分鉴别方面的研究较多,但如何快速检测与鉴别多种细菌方面的研究较少。【目的】基于共焦拉曼光谱技术,建立一种在单细菌水平上实现病原微生物快速分类鉴定的方法。【方法】以大肠杆菌为研究对象,利用共焦拉曼光谱技术在单细菌水平上进行了激发波长的优化试验,并研究了大肠杆菌存放时间对单细菌拉曼光谱信息的影响。同时,对白色葡萄球菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌和铜绿假单胞菌进行了共焦拉曼光谱测试,并对5种细菌进行单细菌拉曼光谱的归属分析,设计共焦拉曼光谱技术结合支持向量机(support vector machine,SVM)模型学习算法,进行了5种细菌的快速分类鉴别。【结果】对于单细菌拉曼光谱探测,532、633和785 nm这3种常见的拉曼探测波长中,532 nm具有更好的激发效率和光谱信噪比。结合SVM模型对5种细菌的识别分类,SVM模型的灵敏度和特异性达到了96.00%以上,整体准确率为98.25%。不同存放时间下大肠杆菌拉曼光谱的重复性和稳定性都很好,且SVM模型匹配率均在90.00%以上。【结论】单细菌拉曼光谱结合SVM模型可对5种细菌进行快速、准确的分类,不同存放时间对大肠杆菌拉曼光谱的归类识别几乎无影响。

    • >基因克隆及功能研究
    • 粪便宏基因组来源低分子量碱性β-半乳糖苷酶的异源表达及酶学性质

      2022, 49(5):1594-1607. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210511

      摘要 (351) HTML (858) PDF 972.19 K (812) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】β-半乳糖苷酶在食品加工、临床医疗及基因工程等领域有重要的应用价值,开发酶活性高、热稳定性强的β-半乳糖苷酶已成为研究热点。【目的】从西黑冠长臂猿(Nomascusconcolor)粪便微生物宏基因组中挖掘新型β-半乳糖苷酶并进行酶学性质研究。【方法】以西黑冠长臂猿粪便微生物宏基因组DNA为模板扩增β-半乳糖苷酶基因GalNC1-8,构建重组表达质粒pEASY-E2/GalNC1-8,转化至大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)异源表达,研究其酶学性质。【结果】获得GH35家族碱性β-半乳糖苷酶GalNC1-8,其分子量为28.18 kDa,最适温度为50℃,最适pH为8.0。将该酶在30−50℃下处理1 h,剩余酶活仍保持在80%以上;pH 7.0−9.0下处理1 h,剩余酶活大于54%。在含乙醇的反应体系中,其酶活性几乎不受影响;β-巯基乙醇、丙三醇、甲醇、Na+、K+和Li+对其酶活性有促进作用。在0.5−3.5 mol/L NaCl下处理1 h后,仍保留50%以上的酶活性。【结论】从粪便微生物宏基因组中克隆得到β-半乳糖苷酶基因GalNC1-8,并在E.coli BL21(DE3)中成功表达。GalNC1-8是已知宏基因组来源蛋白质分子量最小的β-半乳糖苷酶,其pH作用范围较广、温度稳定性和NaCl耐受性较好,具有较好的应用前景。

    • vcrV基因对副溶血弧菌生物学特性及III型分泌系统1效应蛋白易位的影响

      2022, 49(5):1608-1618. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.211147

      摘要 (301) HTML (789) PDF 698.76 K (747) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)具有两套III型分泌系统(type III secretion system,T3SS)。T3SS1通过向宿主细胞分泌效应蛋白发挥致病作用,vcrV基因位于T3SS1编码基因簇。【目的】以vcrV基因为研究对象,探索其对副溶血弧菌生物学特性及T3SS1致病机制的影响。【方法】以副溶血弧菌POR-1株为参考菌株,利用同源重组技术构建vcrV基因缺失株ΔvcrV和回补株CΔvcrV,比较各菌株在生长性能、生物被膜形成能力、细胞黏附及细胞毒性等生物学特性的差异,应用Western blot检测T3SS1诱导条件下POR-1、ΔvcrV和CΔvcrV等菌株效应蛋白分泌量,进一步利用具有过表达载体pMMB207-vp1683-CyaA的各菌株侵染HeLa细胞,通过Western blot检测细胞内效应蛋白VopR (Vp1683)的易位量。【结果】与基础菌株POR-1相比,缺失vcrV基因不影响副溶血弧菌的生长性能、生物被膜形成能力及细胞黏附等生物学特性,显著降低了对HeLa细胞的毒性作用,具有过表达载体的POR-1、ΔvcrV和CΔvcrV等菌株效应蛋白VopR的分泌差异不显著,ΔvcrV菌株侵染HeLa细胞的过程中,VopR的易位量显著下降。【结论】vcrV基因参与T3SS1介导的细胞毒性过程,对于副溶血弧菌T3SS1效应蛋白易位是必需的,具有过表达载体的ΔvcrV仍能分泌效应蛋白VopR。

    • >农业微生物学
    • 大蒜浸出液对平菇细菌性褐斑病病原菌托拉斯假单胞杆菌的抑菌作用

      2022, 49(5):1619-1628. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210723

      摘要 (326) HTML (1098) PDF 689.51 K (901) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】由托拉斯假单胞杆菌(Pseudomonas tolaasii)引起的平菇细菌性褐斑病在国内外大面积发生,导致产量降低,并有潜在的安全风险,寻找安全有效的抑菌剂对产业发展具有重要意义。【目的】通过5种不同溶剂提取得到大蒜浸出液,测定其对平菇细菌性褐斑病病原菌托拉斯假单胞杆菌的抑制作用,同时检测其对平菇菌丝生长的作用。【方法】利用抑菌圈法测定5种不同的大蒜浸出液对托拉斯假单胞杆菌的抑菌作用,利用平板扩散法筛选能促进平菇菌丝生长的药剂及适宜的浓度。【结果】5种大蒜浸出液原液对托拉斯假单胞杆菌均有显著的抑菌活性,其中大蒜山杏壳木醋液浸出原液抑菌效果最强。不同浓度的大蒜浸出液抑菌作用比较发现,浓度为10%的大蒜山杏壳木醋液浸出液具有较好的抑菌效果,其抑菌效果与0.33 mg/mL的链霉素相当,并对平菇菌丝生长有显著的促进作用,菌丝生长速度显著大于对照,并且菌丝浓密,边缘整齐。【结论】本研究为大蒜与山杏壳木醋液复配药剂防治平菇细菌性褐斑病奠定了实验基础。

    • 草菇热激蛋白60基因(Vvhsp60)生物信息学分析及低温下的表达

      2022, 49(5):1629-1637. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210861

      摘要 (282) HTML (607) PDF 733.75 K (642) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】生物受到温度胁迫时,热激蛋白被诱导并在短时间内大量产生,可以使受损的蛋白质恢复正常构象,增强生物对逆境胁迫的耐受性。【目的】初步探究草菇热激蛋白60(Vvhsp60)与低温耐受性的关系,为深入开展草菇不耐低温特性的遗传改良奠定理论基础。【方法】对Vvhsp60进行生物信息学分析,以低温敏感型草菇菌株V23及耐低温菌株VH3为实验材料,利用实时荧光定量PCR技术分析低温胁迫及热激诱导后在低温下草菇菌丝体中Vvhsp60基因的表达水平。【结果】草菇Vvhsp60编码蛋白不存在信号肽,不属于分泌蛋白,在线粒体和细胞质内发挥生物学作用,属于双向跨膜蛋白。低温处理显著提高了V23与VH3菌丝体中Vvhsp60基因的表达量,而且VH3中的表达量显著高于V23,推测Vvhsp60基因的表达量高可能有助于增强草菇对低温胁迫的耐受性。经热激处理后两菌株Vvhsp60基因的表达量显著高于各自未热激处理的对照组,表明热激处理可诱导Vvhsp60基因的表达。【结论】Vvhsp60与草菇低温耐受性相关,并且热激可以诱导Vvhsp60基因的表达。

    • 香芹酚和丁香酚对腐皮镰刀菌的抑菌活性及抑菌机理

      2022, 49(5):1638-1650. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210891

      摘要 (546) HTML (1047) PDF 909.03 K (966) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】腐皮镰刀菌(Fusarium solani)是世界上最具破坏性的土传病原菌之一,严重影响作物的产量及品质。因此寻找并开发广谱的可持续生物防治药剂迫在眉睫,而植物次级代谢物为自然界筛选生物源天然杀菌剂提供了丰富的原料。【目的】研究香芹酚和丁香酚对腐皮镰刀菌的抑菌活性,探究其可能涉及的抑菌机理。【方法】采用菌丝生长速率法、十字交叉法和孢子萌发法分析香芹酚和丁香酚对菌丝和孢子的抑制活性,通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察菌丝微观形态的变化,利用荧光染料碘化丙啶(propidium iodide,PI)观察细胞膜的损伤情况,并测定其对腐皮镰刀菌细胞膜胞外电导率、蛋白质含量和麦角固醇合成的影响。【结果】香芹酚和丁香酚对腐皮镰刀菌菌丝生长和孢子萌发均有显著的抑制效果,并呈现剂量依赖效应,EC50值分别为92.39 μL/L和263.00μL/L。SEM结果表明,2种精油处理腐皮镰刀菌后,其细胞壁和细胞膜均遭到破坏从而不能维持菌丝正常的线性形态,表现出不同程度的弯曲、褶皱和凹陷。PI染色结果发现,2种精油处理严重破坏了腐皮镰刀菌细胞膜的完整性和通透性,导致胞浆流失、胞外电导率和蛋白质含量急剧增加。高浓度的香芹酚(400 μL/L)和丁香酚(800μL/L)处理菌体48 h后,腐皮镰刀菌中麦角固醇含量分别降低了78.61%和67.73%。【结论】香芹酚和丁香酚能抑制腐皮镰刀菌菌丝生长和孢子萌发,破坏腐皮镰刀菌细胞膜的完整性和通透性,干扰细胞膜上麦角固醇的合成来发挥其抗菌功效。本研究为腐皮镰刀菌生物防治药剂的筛选提供了理论基础。

    • 三种不同土壤改良剂对黄瓜根际微生物数量和群落代谢功能多样性的影响

      2022, 49(5):1651-1663. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210665

      摘要 (285) HTML (1161) PDF 793.74 K (654) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】土壤微生物在调节植物生长、提高土壤养分利用率及维持生态系统稳定性等方面发挥着重要作用。【目的】探讨蚯蚓原位处理废弃物及脱硫石膏改良土壤后的微生物群落结构多样性特征,深入研究黄瓜根际微生物群落数量与微生物指数之间的相关性。【方法】通过平板培养法测定可培养真菌、细菌、放线菌群落数量与Biolog-ECO微平板法分析OD590值微生物碳源利用率相结合,研究蚯蚓处理废弃物原位生成蚯蚓粪替代土壤(T1)、脱硫石膏(3 t/hm2)(T2)、蚯蚓处理废弃物原位生成蚯蚓粪与脱硫石膏混施(T3)这3种土壤处理下栽培黄瓜,其根际微生物群落多样性特征。【结果】T1、T3处理的可培养放线菌数量显著高于CK、T2;细菌与真菌菌落数量无显著性差异。各处理的平均每孔颜色变化率(average well color development,AWCD)呈“厂”型趋势变化,在0−96 h上升迅速,96−144 h缓慢上升至最高值,T1、T3处理的AWCD值高于CK、T2。与对照相比,各处理的AWCD值、Shannon指数、Simpson指数、Pielou指数和McIntosh指数存在显著性差异。与CK相比,T1与T2处理的碳源利用率较高。细菌、放线菌数量与AWCD值、Shannon指数、Simpson指数、McIntosh指数和Pielou指数呈显著性正相关(p<0.05或p<0.01),而真菌可培养数量与AWCD值、Shannon指数、Simpson指数、McIntosh指数和Pielou指数呈显著性负相关(p<0.05或p<0.01)。【结论】蚯蚓原位处理废弃物种养模式下,土壤可培养微生物总菌群落较多,群落多样性指数较高,微生物碳源利用率较高,探究蚯蚓处理废弃物的生态功能特征变化,以期为新型栽培模式提供理论依据。

    • 两株内生芽孢杆菌对盐胁迫下大豆幼苗超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性影响

      2022, 49(5):1664-1677. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210731

      摘要 (353) HTML (1178) PDF 1004.45 K (722) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】盐胁迫环境严重影响大豆幼苗生长,内生菌可提高作物的抗逆性。【目的】探究接种内生枯草芽孢杆菌127和解蛋白芽孢杆菌133对盐胁迫下大豆幼苗体内超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化物酶(peroxidase,POD)活性的影响。【方法】以“徐豆20”为实验材料,采用盆栽实验法,设置对照组、盐胁迫组和盐胁迫接菌组,在人工气候培养条件下,用不同NaCl浓度(50、100、150、200、250和300 mmol/L)处理大豆幼苗,并接种不同OD600值(OD 0.33、OD0.50和OD0.75)的菌悬液。【结果】培养14 d,接种枯草芽孢杆菌127的菌悬液OD0.33和OD0.75分别在盐浓度300 mmol/L和100 mmol/L时,SOD活性均为1.04 U/g-FW;接种解蛋白芽孢杆菌133的菌悬液OD0.50在盐浓度300 mmol/L胁迫下POD活性最高为7 820 U/(g·min),对大豆幼苗修复效果较显著。培养28 d,接种枯草芽孢杆菌127的菌悬液OD0.50,在150 mmol/L时SOD活性最高(0.88 U/g-FW);接种解蛋白芽孢杆菌133的菌悬液OD0.50在100 mmol/L盐胁迫下,POD活性最高[8 300 U/(g·min)],对大豆幼苗修复效果最显著。【结论】内生枯草芽孢杆菌127和解蛋白芽孢杆菌133发挥作用的最适盐浓度不同,盐胁迫下接种内生菌可使大豆幼苗体内SOD和POD活性不同程度变化,表明接种内生枯草芽孢杆菌127和解蛋白芽孢杆菌133均可提高大豆幼苗的耐盐性,对盐胁迫环境的大豆幼苗具有修复作用。

    • >食品微生物学
    • 氧化压力下沙门氏菌可培养性检测及其活的非可培养状态形成情况

      2022, 49(5):1678-1689. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210771

      摘要 (281) HTML (820) PDF 775.37 K (894) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】氧化压力会导致细菌进入活的非可培养(viable but non-culturable,VBNC)状态,菌落形成能力可能受到亚致死损伤的影响。目前对于VBNC态细菌的定量检测是基于活菌数与可培养数的差值,因此可培养数的检测对于VBNC态定量研究很关键,培养基组成不合适可能会造成漏检。【目的】分析培养基组成对氧化压力下亚致死损伤细菌检测的重要影响;探究常见食源性致病菌肠炎沙门氏菌在氧化压力下形成VBNC态的情况。【方法】分别采用Luria-Bertani (LB)、beef peptone yeast (BPY)和Salmonella shigella (SS)培养基检测并比较肠炎沙门氏菌的可培养数;采用RT-qPCR、荧光染色-激光共聚焦显微镜观测氧化压力下肠炎沙门氏菌形成VBNC态的情况。【结果】非选择性培养基LB和BPY能检出亚致死细菌,SS培养基中牛胆盐导致可培养数减少;肠炎沙门氏菌经53℃过氧化氢处理1.5 h后进入VBNC态的比例显著高于53℃过氧化氢+亚铁离子和过氧化氢+柠檬酸处理(P<0.05)。【结论】在对VBNC态的检测中应选择合适的固体培养基检测可培养菌;氧化压力下沙门氏菌进入VBNC态,这对以过氧化氢为消毒剂的处理提出了挑战,应尽量避免该特殊亚致死状态的形成。

    • >兽医微生物学
    • 外源糖原调控猪链球菌基因表达的转录组分析

      2022, 49(5):1690-1704. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210848

      摘要 (313) HTML (1217) PDF 811.27 K (916) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】碳水化合物的利用与猪链球菌在宿主体内的定殖和致病性密切相关。感染期间,宿主细胞释放的糖原可能是猪链球菌重要的碳源。【目的】从转录组学角度解析猪链球菌全基因转录水平对外源糖原诱导的响应,特别是毒力基因。【方法】将猪链球菌2型强毒株分别用糖原和葡萄糖进行液体培养,通过高通量转录组测序,比较分析糖原对猪链球菌代谢通路和毒力基因差异表达的影响,并通过体外试验和攻毒试验进行验证。【结果】猪链球菌在糖原培养基中生长良好。转录组数据显示,糖原培养条件下的猪链球菌共有908个基因差异表达,基因组占比46.07%,其中501个基因上调表达,407个基因下调表达。富集分析结果表明,糖原影响了猪链球菌广泛的基础代谢过程,但糖酵解途径保持稳定。30个毒力基因的表达水平发生变化,重要的毒力因子SLY、ApuA、ArcABC等的基因转录水平大幅度升高(倍数>20)。糖原培养后的猪链球菌的溶血活性、黏附和侵入能力显著上升,对受试动物的毒力增强,证实猪链球菌能够响应糖原诱导,糖原能调控猪链球菌的致病性。【结论】外源糖原的利用显著影响了猪链球菌的基因表达谱,这种对碳源的响应是细菌对不断变化的生存环境的适应性,也反映了细菌对碳水化合物的利用与其致病性之间的紧密联系。

    • 鸭疫里默氏菌DnaK、OmpA和OmpA-DnaK蛋白的免疫原性

      2022, 49(5):1705-1718. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210403

      摘要 (278) HTML (967) PDF 1.24 M (928) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】鸭疫里默氏菌(Riemerella anatipestifer,RA)可引起鸭等多种禽类败血症和浆膜炎,给禽养殖业造成严重经济损失。蛋白疫苗是预防RA感染的重要策略之一。目前,有关RA重组蛋白免疫原性报道较少,且其应用也受到单一蛋白抗原诱导的特异性免疫反应不足的限制。【目的】探究分子伴侣DnaK、外膜蛋白A (outer membrane protein A,OmpA)和OmpA-DnaK蛋白疫苗在鸭体内诱导的免疫应答,评估其免疫原性,为RA疫苗抗原研发提供依据。【方法】克隆DnaKOmpA基因并分别与pET-32a (+)载体相连,利用限制性酶切位点Nco I和BamH I将OmpA连接至DnaK基因上游,经原核表达和纯化制得重组蛋白DnaK、OmpA和OmpA-DnaK。3种重组蛋白分别皮下免疫雏鸭2次,检测其血清抗体滴度、淋巴细胞增殖和细胞因子(IL-2和IL-4)水平;以RA-GH5肌肉注射攻毒,检查其组织病理学变化及免疫保护率。【结果】成功表达了DnaK、OmpA和OmpA-DnaK重组蛋白,分子量分别约为90、60和130 kDa。3种蛋白疫苗均能诱导宿主产生体液和细胞免疫应答,并且诱导的免疫保护反应减轻了RA引起的组织病理学损伤。与单独DnaK或OmpA免疫相比,OmpA-DnaK显著提高了血清抗体滴度、淋巴细胞增殖指数,以及IL-2和IL-4细胞因子水平。OmpA-DnaK对鸭的免疫保护率为50%,DnaK和OmpA均为30%。【结论】RA重组OmpA、DnaK和OmpA-DnaK蛋白疫苗均能诱导鸭免疫反应,并且DnaK与OmpA融合表达可引起更强的体液免疫和细胞免疫应答。

    • >微生物工程与药物研究
    • 鱼源副乳房链球菌前噬菌体裂解酶Sply828的抗菌活性

      2022, 49(5):1719-1730. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210971

      摘要 (250) HTML (821) PDF 962.08 K (658) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】副乳房链球菌(Streptococcus parauberis)是重要的水产病原菌,该病原菌已逐渐出现新的血清型及多重耐药性状,因此亟须开发出一种新的抗菌药物用于该病害的防治。研究发现,前噬菌体编码的裂解酶能够有效地杀死其宿主,具有良好的抗菌应用前景。【目的】以副乳房链球菌前噬菌体裂解酶为对象,研究其杀菌宿主谱并优化其裂解活性的条件。【方法】利用PHASTER工具对副乳房链球菌菌株KRS02083全基因组序列分析发现,其前噬菌体包含一种裂解酶的基因Sply828;通过基因克隆、表达和纯化等技术得到裂解酶Sply828蛋白;通过浊度递减实验探究裂解酶Sply828对不同细菌的杀菌活性及其最适的裂解条件。【结果】裂解酶Sply828对鱼源副乳房链球菌具有最佳的杀菌活性,并发现该酶对处于指数生长期的细菌杀菌效果最好;其最适裂解温度为28℃,最适pH为6.2;Ca2+和Mg2+对该酶的杀菌活性有促进作用,但是Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ni2+明显抑制该酶的杀菌活性。【结论】基于全基因组数据分析发现,前噬菌体裂解酶Sply828具有高效、特异杀菌活性,为防控水产副乳房链球菌病害提供了基础。

    • >微生物模式菌株研究
    • 大口黑鲈白皮病病原菌的分离鉴定及药物敏感性试验

      2022, 49(5):1741-1758. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210866

      摘要 (267) HTML (881) PDF 1.15 M (829) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】近年,广东、广西等多地养殖的大口黑鲈(Micropterus salmoides)在苗种期间极易暴发白皮病,并且与已报道的症状不同,严重危害大口黑鲈苗种的生产。【目的】确定大口黑鲈苗种白皮病的病原,通过分析生长特性、毒力因子、致病性、组织病理与敏感药物筛选试验,为该病的研究与防控提供科学参考。【方法】从患白皮病大口黑鲈的病灶处分离细菌,结合形态观察、生理生化指标、16S rRNA基因和gyrB基因序列分析等鉴定菌株;绘制菌株的生长曲线,分析温度、盐度及pH对生长的影响;采用平板法检测菌株毒力因子活性,PCR方法检测携带毒力基因的情况;通过浸泡感染试验验证菌株的致病性及其组织病理特征;采用微量稀释法测定菌株对水产常用的10种抗菌药物和6种消毒剂的敏感性。【结果】从患病的大口黑鲈白皮处肌肉分离纯化到优势菌株ZJS18004,经形态特征、生理生化特性、16S rRNA基因和gyrB基因序列分析,鉴定为维氏气单胞菌(Aeromonas veronii);菌株ZJS18004的最适生长温度为30℃,最适pH值为8.0,最适盐度为5‰;在30℃时的生长曲线显示0−1 h是迟缓期,1−5 h是对数期;菌株ZJS18004具有溶血性、蛋白酶和脂肪酶活性,携带aeractflaahyBexulip等6种毒力基因;感染试验证明菌株ZJS18004在23、28和33℃对健康大口黑鲈均具有较强的致病性,与自然发病症状相似,致病力强弱与细菌浓度和水温密切相关;菌株ZJS18004感染造成大口黑鲈肌肉组织溶解,肝、脾、肾脏组织细胞坏死等明显病理损伤;菌株ZJS18004对盐酸多西环素、硫酸新霉素、甲砜霉素、氟苯尼考等4种抗菌药物敏感;三氯异氰尿酸对菌株ZJS18004的体外抑杀菌效果最好,其次是苯扎溴铵。【结论】维氏气单胞菌是大口黑鲈苗种白皮病的主要病原菌,通过分析该菌的生长特性、致病力、组织病理和敏感药物筛选试验,为进一步解析维氏气单胞菌的致病机制和开展精准防控研究打下坚实的基础。

    • >微生物育种
    • 淀粉酶高产菌株的筛选、紫外诱变及产酶条件优化

      2022, 49(5):1759-1773. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210841

      摘要 (453) HTML (1121) PDF 987.08 K (813) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】提高淀粉酶的稳定性进而适应多变的工业生产条件,是淀粉酶开发的重要方向。【目的】淀粉酶在食品加工、布料退浆、酿酒制造、养殖等领域都有广泛的应用,但目前生产用的淀粉酶来源单一,在溶液中的稳定性较差,需要扩大淀粉酶来源,增强酶的稳定性,使其进一步适应复杂多变的工业生产环境。【方法】利用选择培养基在三门峡黄河湿地表层土样中筛选得到20株具有淀粉酶活性的菌株,采用杯碟法检测粗酶液的活性并对其中活性最高的3株菌进行鉴定,对其中酶活性最高的菌株运用紫外照射的方式进行诱变并测定致死率,选择突变后酶活最高的菌株,优化培养条件,并测定突变后淀粉酶的活性和作用条件范围。利用3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)法测定诱变前后酶活并进行活性对比。【结果】在三门峡黄河湿地表层土壤中筛选得到3株淀粉酶活性较高的菌株并编号S03、S08和S17。根据16S rRNA基因序列比对、革兰氏染色形态观察结合生理生化分析显示,菌株S03、S08和S17分别为AeromonasExiguobacteriumBacillus,其淀粉酶最适NaCl浓度是10%−12%,最适作用温度为45℃(S03、S17)和25℃(S08);发酵36 h后,菌株S03和S17的淀粉酶活性达到最大值,菌株S08最佳的发酵时间为42 h;淀粉酶最适pH为7.0−9.0。利用紫外诱变筛选到酶活性最高的菌株并编号S17M。在pH为8.0,温度为40℃时S17M生长情况较好;Mn2+、Ti4+和Mg2+对菌株的生长具有促进的作用,Cu2+、Fe2+、Fe3+和Na+会抑制菌株的生长;有机溶剂会抑制菌株生长,其中甲醛和冰乙酸的抑制作用明显;经紫外诱导筛选优化后,菌株S17M淀粉酶在NaCl浓度为8%−14%,pH 5.0−10.0,15−55℃的温度范围内都具有较高的酶活性,金属离子和有机溶剂的抑制作用减弱,最大酶活性可以达到195.62 U/mL,是原始菌株的3.19倍。【结论】利用紫外诱变的方式可以显著提高酶活性和稳定性,更适合环境条件变化剧烈的工业生产环境,具有应用于不同工业生产条件的潜力。

    • 武夷菌素高产基因工程菌株Streptomyces albulus OoWysR活性成分的分离鉴定

      2022, 49(5):1774-1785. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210657

      摘要 (271) HTML (552) PDF 937.71 K (786) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】武夷菌素高产基因工程菌株Streptomyce albulus OoWysR具有明显的抑菌效果。【目的】明确S. albulus OoWysR的活性成分。【方法】采用柱层析法,利用大孔吸附树脂、离子交换树脂和高效液相色谱等对S. albulus OoWysR的活性成分进行分离纯化,经高分辨率电喷雾电离质谱(high-resolution electrospray ionization mass spectrometry,HR-ESI-MS)和核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)等波谱技术对化合物化学结构进行鉴定,并通过生长速率法测定化合物的生物活性。【结果】从S. albulus OoWysR中分离鉴定出4个化合物,分别为对羟基苯甲酸(1)、吡咯-2-羧酸(2)、对羟基苯乙醇(3)和云南霉素(4)。化合物1对玉米弯孢病菌、番茄叶霉病菌、玉米小斑病菌和烟草赤星病菌具有一定的抑制作用;化合物2对番茄灰霉病菌、大豆菌核病菌、苹果腐烂病菌、玉米小斑病菌、小麦赤霉病菌、稻瘟病菌和烟草赤星病菌具有一定的抑制作用;化合物3对番茄灰霉病菌、苹果轮纹病菌、玉米小斑病菌和黄瓜炭疽病菌具有一定的抑制作用。【结论】S. albulus OoWysR的活性成分除武夷菌素外还包括对羟基苯甲酸、吡咯-2-羧酸、对羟基苯乙醇和云南霉素。本研究结果为进一步开发与利用该菌株提供了理论依据。

    • >医学微生物学
    • 铜绿假单胞菌对青霉素类抗生素异质性耐药研究

      2022, 49(5):1786-1798. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210701

      摘要 (417) HTML (799) PDF 915.98 K (816) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】铜绿假单胞菌是临床上常见的条件致病菌,其异质性耐药的发生常导致临床治疗失败。【目的】研究铜绿假单胞菌对青霉素类抗生素的异质性耐药情况,为相关临床感染治疗提供一定的依据。【方法】收集临床分离的50株铜绿假单胞菌,采用纸片扩散法(disk diffusion method)即Kirby-Bauer (K-B)法、菌落谱型分析(population analysis profile,PAP)法、生长实验以及传代稳定性实验探究铜绿假单胞菌的异质性耐药特征。【结果】K-B法初筛得到铜绿假单胞菌对哌拉西林(piperacillin,PIP)、哌拉西林/他唑巴坦(piperacillin/tazobactam,TZP)和替卡西林/克拉维酸(ticarcillin/clavulanic acid,TIM)的异质性耐药率分别为52%、52%和54%。PAP实验确认后有13株异质性耐药菌,其检出率占总实验菌株的26%。随机选取8株异质性耐药菌株,其耐药亚群的发生频率为7.3×10−7−1.2×10−5。通过无抗生素压力的生长实验发现,异质性耐药菌株PAS92、PAS57与其各自的3株最高PIP浓度平板上的耐药亚群的生长速度均差异无统计学意义(P>0.05),但PAS92抑菌圈内的耐药亚群比PAS92的生长速度快(8−12 h),有极显著差异(P=0.002 2<0.01)。抑菌圈内不同耐药水平的耐药亚群及从PAP实验中最高PIP浓度平板上挑取的高水平耐药亚群在无抗生素压力下传代培养,发现仅有一株耐药亚群不稳定且恢复到原始菌株的药物敏感水平,其他菌株耐药稳定性良好。【结论】铜绿假单胞菌对青霉素类抗生素的异质性耐药率相对偏低,但异质性耐药亚群的发生频率较高,而且对哌拉西林的耐药水平较高,大多耐药亚群传代稳定性良好。因此在使用该类抗生素治疗时应更加注意异质性耐药现象的发生,防止更高水平耐药菌的出现而导致治疗失败。

    • 植物乳酸杆菌对小鼠草酸钙结石的干预效果

      2022, 49(5):1799-1810. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.211014

      摘要 (282) HTML (717) PDF 925.89 K (948) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】草酸钙结石是一种临床常见且易复发的疾病,由于结石质地坚硬,只能通过外科手术的方法治疗,给患者带了很大的痛苦。已有研究证实,肠道菌群可影响草酸钙结石的形成,降低草酸钙结石的发病率。【目的】探究植物乳杆菌对小鼠草酸钙结石的干预效果。【方法】体外实验:在MRS培养基中加入0.02 mol/L草酸钠,制备菌株筛选培养基(MRS-OX)。接种200 μL的3.48×1012 CFU/L植物乳杆菌悬液至MRS-OX制备含菌培养基(B+MRS-OX)。将等体积MRS-OX和B+MRS-OX于37℃恒温培养2 d,测剩余草酸浓度。体内实验:以10周龄雄性昆明小鼠为实验动物,随机分为对照组、植物乳杆菌组、结石组和植物乳杆菌干预组,每组5只小鼠。通过乙醛酸诱导小鼠建立草酸钙结石模型,并给予200 μL的3.48×1012 CFU/L植物乳杆菌进行干预治疗以观察其预防小鼠草酸钙结石的效果。实验结束后,绘制各组小鼠平均体重变化趋势图并计算小鼠肾脏脏器指数,检测每只小鼠血液学指标和氧化应激指标总超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和丙二醛(malondialdehyde,MDA),对肾脏进行病理组织学观察并计算小鼠肾脏结晶评分,通过以上实验初步探究植物乳杆菌对小鼠草酸钙结石的干预效果。【结果】体外实验表明,植物乳杆菌在菌株筛选培养基(MRS-OX)中的草酸分解效率为10%;体内实验表明,植物乳杆菌可有效改善小鼠体重下降且降低血肌酐、尿素氮和血草酸水平。通过病理组织学观察发现,植物乳杆菌干预组小鼠肾脏结晶明显减少,结晶评分与结石组相比存在极显著差异(P<0.01),并有效缓解因草酸钙结石造成的肾脏氧化应激损伤。【结论】植物乳杆菌可缓解草酸钙结石对肾脏的损伤,减少肾脏结晶的产生,有望预防草酸钙结石的发生。

    • 环介导恒温扩增技术在呼吸道感染常见细菌临床检测中的应用评价

      2022, 49(5):1811-1822. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210491

      摘要 (215) HTML (828) PDF 626.35 K (763) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】传统的细菌培养为下呼吸道感染诊断的金标准,但其检验周期长且敏感性低。环介导恒温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术方法简单、检测快速,可应用于临床呼吸道感染常见细菌的快速检测。【目的】评估环介导恒温扩增技术对呼吸道感染常见7种细菌的检测能力。【方法】设计呼吸道感染常见的7种病原菌肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae,KP)、鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,AB)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SA)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae,SP)、卡他莫拉菌(Moraxella catarrhalis,MC)和流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae,HI)的环介导恒温扩增特异性引物,建立检测7种病原菌的LAMP方法。通过梯度稀释的方法检测敏感性,交叉反应实验检测特异性。回顾性分析2019年11月–2021年3月北京大学人民医院的240例疑似下呼吸道感染患者的呼吸道标本(痰和肺泡灌洗液)。利用自动化核酸提取仪提取DNA后,利用特异性引物进行环介导恒温扩增检测7种病原菌。检测结果与常规细菌培养结果进行比较,分析环介导恒温扩增的灵敏度和特异性,评估优化不同菌种的阳性判断值(Ct值),探讨环介导恒温扩增技术在临床上的应用价值。【结果】LAMP法检测结果与模板浓度具有较好的线性相关性,特异性实验结果表明LAMP体系的特异性较好,与其他菌株无交叉反应。共检测了218例痰和22例肺泡灌洗液样本,其中178例样本培养出7种目标菌,采用环介导恒温扩增法检测出7种目标菌的样本共176例。从提取核酸到环介导恒温扩增结果检出的平均检测时间为2–3 h,可同时检测多个样本。7种常见呼吸道病原菌流感嗜血杆菌、肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、卡他莫拉菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和肺炎链球菌的最佳Ct值分别为18.5、20.0、20.0、15.0、25.0、19.0和18.0。检测灵敏度和特异性分别为肺炎克雷伯菌90.7%和94.1%,鲍曼不动杆菌84.0%和94.2%,铜绿假单胞菌90.8%和89.1%,卡他莫拉菌75.0%和99.2%,金黄色葡萄球菌81.8%和97.4%,流感嗜血杆菌75.0%和90.3%,肺炎链球菌33.3%和95.4%。肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌的环介导恒温扩增技术检测结果与痰培养半定量检测结果具有较好的符合率,R2值分别是0.855 7、0.804 4和0.924 3。【结论】环介导恒温扩增技术操作简单、检测快速。与培养方法相比,环介导恒温扩增检测具有较高的特异性(89.1%–99.2%),其中针对肺炎克雷伯菌、鲍曼不动杆菌、金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的检测具有较高灵敏度(81.8%−90.8%),可用于临床呼吸道感染病原菌的快速诊断。环介导恒温扩增技术的检测结果与痰培养半定量的检测结果符合率较好。流感嗜血杆菌和肺炎链球菌由于培养阳性标本量较少,有待进一步评估。

    • >微生物功能基因组研究
    • 2019-2020年苏中地区某活禽市场H9N2禽流感病毒分子进化

      2022, 49(5):1731-1740. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210846

      摘要 (195) HTML (800) PDF 695.25 K (764) 评论 (0) 收藏

      摘要:【背景】20世纪90年代以来,H9N2禽流感病毒成为危害我国养禽业及人类健康和公共卫生的重要病原。【目的】了解苏中地区2019−2020年活禽市场H9N2禽流感病毒的分子进化特征。【方法】通过荧光定量PCR法对标本进行流感病毒分型检测,原始标本用SPF鸡胚进行病毒分离,用特异性引物对病毒分离物进行全基因组测序,利用Blast、ClustalX和Mega 6等软件进行序列比对和系统发育分析。【结果】2019−2020年间从苏中地区某农贸市场采集到231份环境和禽类标本,共检出34份甲型流感病毒,其中33份为H9N2亚型。阳性标本接种SPF鸡胚,分离到20株H9N2病毒。对其中11株病毒进行全基因组测序,系统发育分析表明11株病毒的HA和NA都属于H9N2禽流感Y280-like系的G57基因型。根据HA和NA的进化特征,11株病毒可分为5个基因组合(A、B、C、D和E),其中A (n=5)是优势流行基因组合。11株H9N2分离病毒的HA蛋白HA1和HA2亚单位的裂解位点是一个碱性氨基酸R,具有低致病性禽流感病毒的特征。HA蛋白的受体结合部位有4个氨基酸位点(I155T、H183N、A190T/V和Q226L)发生突变,推测这些病毒可能增强了对人SAα2-6Gal受体的结合力。【结论】苏中地区活禽市场H9N2禽流感病毒进化活跃,存在外溢传播人的风险,应该加强对活禽市场禽流感病毒的监测和跨种传播的研究。

    • >专论与综述
    • 噬菌体赋形剂的种类、配方及包被技术研究进展

      2022, 49(5):1823-1831. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210765

      摘要 (296) HTML (1115) PDF 483.84 K (905) 评论 (0) 收藏

      摘要:噬菌体制剂的研究与应用受到医药领域、畜牧兽医领域及食品生产在内的各行业的重视。然而,噬菌体作为一种具有蛋白质外壳的活微生物,其在防治致病菌污染、感染及储存运输过程中,会遇到一些活性丧失、储存期短、液体状态运输不便等问题。因此,寻找合适的包被赋形剂,以减少噬菌体在使用、储存及运输过程中的活性损失,是噬菌体疗法亟须解决的问题。本文主要综述制备噬菌体制剂时使用的包被赋形剂种类、配方及包被技术等,及其对噬菌体抗逆性和储存稳定性的影响,并探讨了该领域最重要的研究成果,以期为固态噬菌体制剂寻找合适的包被赋形剂、配方和包被技术,为噬菌体的靶向治疗和控制释放奠定基础,有助于噬菌体治疗的更广泛的临床应用。

    • 芽孢杆菌鞭毛及其运动相关特性的研究进展

      2022, 49(5):1832-1845. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.211087

      摘要 (522) HTML (1472) PDF 692.36 K (1204) 评论 (0) 收藏

      摘要:鞭毛是着生在很多细菌体表的细长弯曲丝状物,作为细菌的运动“器官”,鞭毛是微生物学中研究最深入的生理系统之一。细菌可以通过鞭毛运动更好地适应栖息环境,并在环境条件不利时及时逃离。此外,鞭毛运动对于有害细菌或者有益细菌在宿主表面的定殖、生物膜形成及其与宿主其他互作过程中都发挥着重要作用。芽孢杆菌(Bacillus sp.)是一类在自然界中广泛分布的细菌,其许多菌株在工农业生产及医药等领域都有重要的应用价值,本文对芽孢杆菌鞭毛及其运动相关特性的研究进展进行了综述:芽孢杆菌鞭毛的结构组成、组装过程及合成基因的表达调控;芽孢杆菌运动性与相关生物学特性,包括生物膜形成和分散、芽孢的形成、感受态形成、γ-聚谷氨酸和抗生素生产等方面之间的相互关系及其底层分子机制。本综述旨在为本领域的相关研究提供可参考的综合知识和理论指导依据。

    • 鞭毛介导的空肠弯曲菌氧应激机制研究进展

      2022, 49(5):1846-1852. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210612

      摘要 (199) HTML (700) PDF 456.96 K (754) 评论 (0) 收藏

      摘要:空肠弯曲菌(Campylobacter jejuni)是世界范围流行的食源性人兽共患病原菌,是革兰氏阴性微需氧菌。其对氧气、温度、pH和胆汁酸盐等环境条件极其敏感,在环境传播和宿主定殖过程中会遭受许多不利条件,包括致命的活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS),因此,抵抗活性氧自由基是空肠弯曲菌进化的一种重要策略。空肠弯曲菌为抵抗氧应激进化出了多种响应机制,其中,鞭毛及其介导的运动力也参与氧应激。本文对国内外有关空肠弯曲菌氧应激研究进展及鞭毛介导的氧应激机制进行综合阐述,以期为进一步完善空肠弯曲菌氧应激调控系统奠定基础,并为弯曲菌源头防控提供思路。

    • 硫酸盐还原细菌生物被膜的形成与调控研究进展

      2022, 49(5):1853-1862. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210849

      摘要 (253) HTML (2647) PDF 455.10 K (855) 评论 (0) 收藏

      摘要:硫酸盐还原细菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)形成的生物被膜是微生物导致金属锈蚀行为的主要原因,同时也是重金属污水微生物修复技术的关键因子。生物被膜形成及调控机制研究对SRB的防治和利用均十分重要。本文综述了近年来SRB生物被膜的研究进展,包括SRB生物被膜的胞外多聚物组成和控制因子,并着重阐述了目前已知的调控因子对SRB生物被膜形成的影响。

    • 革兰氏阴性菌AcrAB-TolC多药外排泵结构数据对抑制剂研发的启示

      2022, 49(5):1863-1873. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210888

      摘要 (255) HTML (1320) PDF 580.83 K (929) 评论 (0) 收藏

      摘要:革兰氏阴性菌的多重耐药性已成为全球广泛聚焦的问题。近年研究发现,耐药结节细胞分化(resistance-nodulation-cell division,RND)家族外排泵的过表达,与革兰氏阴性菌的多重耐药性密切相关。在RND家族中,广泛存在于革兰氏阴性菌中的AcrAB-TolC外排泵被认为是导致多重耐药性的主要原因之一。为了开发有效的抑制剂,需要对AcrAB-TolC外排泵的结构有一个清晰的认识。以往对该外排泵结构的研究主要局限于体外采用X射线晶体学技术或冷冻电镜单颗粒分析技术来解析其单个组分或全泵的结构。细胞冷冻电子断层扫描技术为揭示AcrAB-TolC外排泵在天然细胞膜环境中的组装和运行机制提供了新的见解,本文综述了AcrAB-TolC不同层级的结构数据在研发外排泵抑制剂方面的贡献。

    • 细菌降解双酚类化合物的分子机制研究进展

      2022, 49(5):1874-1888. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210808

      摘要 (225) HTML (1693) PDF 828.17 K (748) 评论 (0) 收藏

      摘要:双酚类化合物(bisphenols,BPs)作为工业原料及药物和个人护理品的重要成分之一,在自然界中广泛分布。BPs作为类雌性激素造成的生态风险已成为全球备受关注的环境问题之一。研究人员使用不同方式分离得到菌株或菌群,尝试对BPs进行无害化降解,目前已取得了一些重要的研究进展。本文对近年来细菌降解BPs的相关研究进行了系统梳理,重点关注以双酚A (bisphenol A,BPA)为典型BPs的细菌降解,总结不同路径中的关键作用基因,讨论相同路径中酶的差异及作用方式,并分析其对BPA的降解效果。本文也简要总结了双酚S (bisphenol S,BPS)和其他BPs的细菌降解研究情况。通过总结讨论现有成果,分析细菌降解BPs中尚需深入研究的内容,探寻未来BPs细菌降解机理及应用的研究方向。

    • 生物表面活性剂生产及应用研究进展

      2022, 49(5):1889-1901. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210561

      摘要 (688) HTML (2269) PDF 567.02 K (1002) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物表面活性剂主要是由微生物代谢产生的,具有疏水基团和亲水基团的两亲性物质,它们能显著降低表面与界面张力。与化学表面活性剂相比,生物表面活性剂具有毒性低、生物兼容性好、可降解等优点,在众多领域具有良好的应用前景,但生物表面活性剂的高生产成本限制了商业化发展。本文旨在分析微生物表面活性剂的生产,重点是生产过程和代谢途径的优化,以探索产量与成本的关键因素,为生物表面活性剂商业化发展提供解决方案。

    • 聚合物微流控芯片消毒灭菌技术研究进展

      2022, 49(5):1902-1911. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210645

      摘要 (334) HTML (1690) PDF 523.48 K (876) 评论 (0) 收藏

      摘要:聚合物微流控芯片成本低、易加工,目前在医药、生物检测和化学合成等领域得到了普遍应用。以热塑性聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)和热固型聚合物聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)为基材的高分子聚合物材料因具有较好的生物相容性和光学透明性,已逐渐成为聚合物微流控芯片加工的主导材料,被广泛应用于生物医药类微流控芯片的制备。鉴于该类芯片应用场景的特殊性,需在使用前进行消毒灭菌处理以避免微生物干扰。目前,针对PMMA和PDMS的消毒灭菌方法包括高压蒸汽灭菌、紫外线灭菌、电子束、60Co γ射线辐射灭菌、超临界二氧化碳灭菌、乙醇消毒、环氧乙烷灭菌、过氧化氢低温等离子体灭菌、绿原酸消毒、清洗剂消毒。本文从基本原理、消毒灭菌方法、应用场景等方面,回顾和总结了相关技术在PMMA和PDMS基体微流控芯片中的实现方法,并在芯片材质、适用范围等方面分析了所适用的消毒灭菌方法,为以聚合物为基材的生物医药类微流控芯片的消毒灭菌提供有益参考。

    • 嗜黏蛋白阿克曼菌在疾病中的保护性作用及机制研究进展

      2022, 49(5):1912-1926. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210812

      摘要 (513) HTML (2019) PDF 618.21 K (858) 评论 (0) 收藏

      摘要:嗜黏蛋白阿克曼菌(Akkermansia muciniphilaAkk)是人类肠道正常存在的常见共生菌,丰度约占肠菌的1%−3%。Akk是极少数已知在肠道平衡态下仍能引发T细胞依赖性免疫作用的肠菌,提示该菌可能参与正常肠道免疫耐受过程。疾病和模型动物研究表明,Akk在改善宿主代谢功能和免疫应答方面具有重要作用,近期引起广泛关注。目前相关研究大多集中在Akk与疾病的相关性上,尚无系统阐述其作用机制的研究。本文对Akk与人体几大重要系统疾病和免疫之间的关联及其作用机制进行论述,以期为Akk的有效利用提供证据和思路。

    • 厌氧氨氧化颗粒污泥聚集机制研究进展

      2022, 49(5):1927-1940. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210893

      摘要 (313) HTML (1469) PDF 592.03 K (771) 评论 (0) 收藏

      摘要:厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)工艺被认为是当前污水生物脱氮领域最经济的处理工艺,有利于实现污水处理厂的能源自给。厌氧氨氧化菌是该工艺的核心功能微生物。以厌氧氨氧化菌为主导微生物形成的厌氧氨氧化颗粒污泥具有沉速大、污泥持留能力强及对不利环境抵抗能力强等突出优势,是实现厌氧氨氧化工艺最有前景的污泥形态。本论文围绕厌氧氨氧化颗粒,介绍了厌氧氨氧化菌的特性、种类及代谢途径,综述了厌氧氨氧化颗粒污泥的形成假说及与厌氧氨氧化颗粒污泥聚集密切相关的胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS)和群体感应研究现状,并对今后厌氧氨氧化颗粒的研究进行了展望,以期为后续厌氧氨氧化颗粒的研究及厌氧氨氧化颗粒工艺的优化提供参考。

    • 耐热克鲁维酵母在葡萄酒酿造中的研究进展

      2022, 49(5):1941-1954. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210653

      摘要 (407) HTML (1203) PDF 747.51 K (774) 评论 (0) 收藏

      摘要:耐热克鲁维酵母(Lachancea thermotolerans)是一种具有优良酿造学特性的非酿酒酵母(non-Saccharomyces cevevisiae),近年来由于其对葡萄酒的发酵进程及香气、滋味等感官特性均有着重要影响而受到越来越多的关注。耐热克鲁维酵母突出的特点表现为高产乳酸、甘油、2-苯乙醇及乙酯类香气成分,低产乙醇及挥发酸类物质,并且相关研究显示不同耐热克鲁维酵母发酵对葡萄酒的影响存在明显的菌株特异性。文章围绕耐热克鲁维酵母的菌株多样性、其对葡萄酒质量的影响及在混合发酵中的应用等方面进行综述,以期为本土耐热克鲁维酵母菌株性状的筛选、产酸及产香机制的解析提供参考依据,促进我国酿酒微生物种质资源的良性发展。

    • 三种致病性耶尔森氏菌噬菌体的分离鉴定研究进展

      2022, 49(5):1955-1968. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210985

      摘要 (233) HTML (703) PDF 490.36 K (666) 评论 (0) 收藏

      摘要:3种致病性耶尔森氏菌包括鼠疫耶尔森氏菌、假结核耶尔森氏菌和小肠结肠炎耶尔森氏菌,其噬菌体可用于耶尔森氏菌的诊断、防治和生态进化学研究。本文重点分析3种致病性耶尔森氏菌噬菌体的分离鉴定史。将3种耶尔森氏菌噬菌体基因组进行比较分析,并对各菌的噬菌体受体进行总结,为研究及利用3种耶尔森氏菌噬菌体提供思路。

    • 芽胞杆菌拮抗人或动植物病毒的机制研究进展

      2022, 49(5):1969-1978. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210668

      摘要 (242) HTML (755) PDF 645.20 K (799) 评论 (0) 收藏

      摘要:病毒性疾病严重威胁着人类及动植物的健康。目前正在应用的防治病毒性疾病的方法及其作用有限,开发无毒副作用、生态友好的抗病毒产品防控病毒性疾病非常必要。益生芽胞杆菌可产生核糖核酸酶、胞外聚合物等代谢物或成分,通过增强机体免疫功能等机制发挥抗病毒作用,有望被进一步开发用于病毒性疾病的防治。

    • 废气生物处理设施排放的微生物气溶胶逸散特征、影响因素与暴露风险研究进展

      2022, 49(5):1979-1988. DOI: 10.13344/j.microbiol.china.210889

      摘要 (313) HTML (875) PDF 488.97 K (755) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物处理技术因其具有高效、成本低廉、操作简便、清洁、无二次污染等特点,已被广泛应用于废气处理方面,但微生物气溶胶会作为二次污染物从废气处理设施排放到周围空气中。由于携带和传播有害微生物,微生物气溶胶对人体健康造成潜在危害和风险。废气生物处理设施既是微生物气溶胶的“汇”,也是微生物气溶胶的“源”。本文阐述了废气生物处理设施微生物气溶胶的逸散水平、群落结构和粒径分布特征,分析了其形成原因、主要来源、影响因素和暴露风险,为废气生物处理设施产生的微生物气溶胶的识别和控制技术研究提供科学依据和参考。

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